Digitale Werkzeuge in der Schule/Fit für VERA-8/Terme: Unterschied zwischen den Versionen

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(Weitere Aufgaben zum Ausmultiplizieren und Faktorisieren)
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{{Box | Aufgabe 1: Wer wird Millionär? |
 
{{Box | Aufgabe 1: Wer wird Millionär? |
{{LearningApp|width=100%|height=500px|app=1704712}}  
+
{{LearningApp|width=100%|height=500px|app=pg7bfsfba20}}  
  
  
{{Lösung versteckt| 1= Wenn du dir bei manchen Antworten unsicher bist, schau noch einmal oben in den Rechenregeln nach. | 2= Tipp| 3=Tipp einklappen}}| Arbeitsmethode| Farbe={{Farbe|orange}}}}
+
{{Lösung versteckt| 1= Wenn du dir bei manchen Antworten unsicher bist, schau noch einmal [[#Einführung|oben]] in den Rechenregeln nach. | 2= Tipp| 3=Tipp einklappen}}| Arbeitsmethode| Farbe={{Farbe|orange}}}}
  
  
 
{{Box | 1=Aufgabe 2: Rechenaufgaben  | 2= Fasse die folgenden Terme zusammen. Nutze dazu deinen Zettel und Stift, um die Rechenwege und Lösungen aufzuschreiben.  <br/>
 
{{Box | 1=Aufgabe 2: Rechenaufgaben  | 2= Fasse die folgenden Terme zusammen. Nutze dazu deinen Zettel und Stift, um die Rechenwege und Lösungen aufzuschreiben.  <br/>
  
a) <math> 15 \cdot 2+3 \cdot 5 \cdot 2+4 </math>
+
'''a)''' <math> 15 \cdot 2+3 \cdot 5 \cdot 2+4 </math>
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 +
{{Lösung versteckt| 1= Denke an die Rechenregel "Punkt vor Strich". | 2= Tipp| 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 64 </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 64 </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
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b) <math> 3x-4y-2z+4y-2x</math> <br/>
+
'''b)''' <math> 3x-4y-2z+4y-2x</math> <br/>
 +
 
 +
{{Lösung versteckt| 1= Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den [[#Einführung|Beispielen]] können dir helfen. | 2=Tipp | 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> x+8y-2z </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> x+8y-2z </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}  
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c) <math> x \cdot 2 \cdot y+3x-y \cdot x </math>
+
'''c)''' <math> x \cdot 2 \cdot y+3x-y \cdot x </math>
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 +
{{Lösung versteckt| 1= Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen. | 2=Tipp | 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> xy+3x </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> xy+3x </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
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d) <math> x \cdot y+x\cdot x+2 \cdot y+3 \cdot x \cdot 5 \cdot y </math> <br/>
+
'''d)''' <math> x \cdot y+x\cdot x+2 \cdot y+3 \cdot x \cdot 5 \cdot y </math> <br/>
 +
 
 +
{{Lösung versteckt| 1= Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Denke dabei an die Regel "Punkt vor Strich". Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen. | 2=Tipp | 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 16xy+x^2+2y </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 16xy+x^2+2y </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> {\color{red}x} \cdot {\color{blue}y}+{\color{red}x} \cdot {\color{red}x}+2 \cdot {\color{blue}y}+3 \cdot {\color{red}x} \cdot 5 \cdot {\color{blue}y} </math> <br/>
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> {\color{red}x} \cdot {\color{blue}y}+{\color{red}x} \cdot {\color{red}x}+2 \cdot {\color{blue}y}+3 \cdot {\color{red}x} \cdot 5 \cdot {\color{blue}y} </math> <br/>
<math> = {\color{red}x}{\color{blue}y}+{\color{red}x^2}+2{\color{blue}y}+15{\color{red}x}{\color{green}y} </math> <br/>
+
<math> = {\color{red}x}{\color{blue}y}+{\color{red}x^2}+2{\color{blue}y}+15{\color{red}x}{\color{blue}y} </math> <br/>
 
<math> = 16{\color{red}x}{\color{blue}y}+{\color{red}x^2}+2{\color{blue}y} </math> | 2= Lösungsweg | 3=Lösung einklappen}} <br/> <br/>
 
<math> = 16{\color{red}x}{\color{blue}y}+{\color{red}x^2}+2{\color{blue}y} </math> | 2= Lösungsweg | 3=Lösung einklappen}} <br/> <br/>
  
  
e) <math> 2x+3xy-y+4x-2yx+y </math>  
+
'''e)''' <math> 2x+3xy-y+4x-2yx+y </math>  
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{{Lösung versteckt| 1= Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen. | 2=Tipp | 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 6x+xy </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 6x+xy </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
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{{Lösung versteckt| 1= <math> 2{\color{red}x}+3{\color{red}x}{\color{blue}y}-{\color{blue}y}+4{\color{red}x}-2{\color{blue}y}{\color{red}x}+{\color{blue}y}  </math> <br/>
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> 2{\color{red}x}+3{\color{red}x}{\color{blue}y}-{\color{blue}y}+4{\color{red}x}-2{\color{blue}y}{\color{red}x}+{\color{blue}y}  </math> <br/>
 
<math> = 2{\color{red}x}+4{\color{red}x}-{\color{blue}y}+{\color{blue}y}+3{\color{red}x}{\color{blue}y}-2{\color{red}x}{\color{blue}y} </math> <br/>
 
<math> = 2{\color{red}x}+4{\color{red}x}-{\color{blue}y}+{\color{blue}y}+3{\color{red}x}{\color{blue}y}-2{\color{red}x}{\color{blue}y} </math> <br/>
<math> = 6{\color{red}x}+{\color{red}x}{\color{green}y} </math>  | 2= Lösungsweg | 3=Lösung einklappen}}
+
<math> = 6{\color{red}x}+{\color{red}x}{\color{blue}y} </math>  | 2= Lösungsweg | 3=Lösung einklappen}}
 +
 
  
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'''f)''' <math> 12x-(12x+3y)+4y-(3x+2y) </math> <br/>
  
f) <math> 12x-(12x+3y)+4y-(3x+2y) </math> <br/>
+
{{Lösung versteckt| 1= Löse zuerst die Klammern auf, sortiere dann die Variablen und fasse gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen. | 2=Tipp 1 | 3=Tipp einklappen}}
 +
 
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{{Lösung versteckt| 1= Vergiss nicht: Punkt- vor Strichrechnung. Die Klammer geht immer vor. | 2=Tipp 2 | 3=Tipp einklappen}}
  
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> -3x-y </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
 
{{Lösung versteckt| 1= <math> -3x-y </math> | 2= Lösung | 3=Lösung einklappen}}
  
{{Lösung versteckt| 1= <math> {\color{red}12x}-({\color{red}12x}+{\color{blue}3y})+{\color{blue}4y}-({\color{red}3x}+{\color{blue}2y}) </math> <br/>
+
{{Lösung versteckt| 1= <math> {\color{red}12x}{\color{green}-}({\color{red}12x}{\color{blue}+3y}){\color{blue}+4y}{\color{green}-}({\color{red}3x}{\color{blue}+2y}) </math> <br/>
 
<math> = {\color{red}12x-12x}{\color{blue}-3y+4y}{\color{red}-3x}{\color{blue}-2y} </math> <br/>
 
<math> = {\color{red}12x-12x}{\color{blue}-3y+4y}{\color{red}-3x}{\color{blue}-2y} </math> <br/>
 
<math> = {\color{red}12x-12x-3x}{\color{blue}-3y+4y-2y} </math> <br/>
 
<math> = {\color{red}12x-12x-3x}{\color{blue}-3y+4y-2y} </math> <br/>
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g) <math> 4x-({1\over 4}y-(5x+3z)-(x+{5\over 8}y-2z)) </math>  
+
'''g)''' <math> 4x-\left({1\over 4}y-\left(5x+3z\right)-\left(x+{5\over 8}y-2z\right)\right) </math>  
  
{{Lösung versteckt|1=Zuerst musst du die Klammern auflösen, dann die Summanden nach ihren Variablen ordnen. Danach musst du noch die Brüche gleichnamig machen um danach alles zusammenfassen zu können.|2=Tipp|3=Tipp ausblenden}}
+
{{Lösung versteckt|1=Löse zuerst die Klammern auf, ordne dann die Summanden nach ihren Variablen. Mache danach noch die Brüche gleichnamig um alles zusammenfassen zu können.|2=Tipp|3=Tipp ausblenden}}
  
 
{{Lösung versteckt|1= <math>10x+{3\over 8}y+z </math>|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}
 
{{Lösung versteckt|1= <math>10x+{3\over 8}y+z </math>|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}
  
{{Lösung versteckt|1= <math>    4{\color{red}x}-\left({1\over 4}y-\left(5x+3z\right)-\left(x+{5\over 8}y-2z\right)\right) </math> <br/>
+
{{Lösung versteckt|1= <math>    {\color{red}4x}{\color{orange}-}\left({\color{blue}{1\over 4}y}{\color{orange}-}\left({\color{red}5x}{\color{green}+3z}\right){\color{orange}-}\left({\color{red}x}+{\color{blue}{5\over 8}y}{\color{green}-2z}\right)\right) </math> <br/>
<math> = 4x-\left({1\over 4}y-5x-3z\right)-x-{5\over 8}y+2z)) </math> <br/>
+
<math> = {\color{red}4x}{\color{orange}-}\left({\color{blue}{1\over 4}y}{\color{red}-5x}{\color{green}-3z}{\color{red}-x}{\color{blue}-{5\over 8}y}{\color{green}+2z}\right) </math> <br/>
<math> = 4x-{1\over 4}y+5x+3z+x+{5\over 8}y-2z </math> <br/>
+
<math> = {\color{red}4x}{\color{blue}-{1\over 4}y}{\color{red}+5x}{\color{green}+3z}{\color{red}+x}{\color{blue}+{5\over 8}y}{\color{green}-2z} </math> <br/>
<math> = 4x+5x+x-{1\over 4}y+{5\over 8}y+3z-2z </math> <br/>
+
<math> = {\color{red}4x+5x+x}{\color{blue}-{1\over 4}y+{5\over 8}y}{\color{green}+3z-2z} </math> <br/>
<math> = 4x+5x+x-{2\over 8}y+{5\over 8}y+3z-2z </math> <br/>
+
<math> = {\color{red}4x+5x+x}{\color{blue}-{2\over 8}y+{5\over 8}y}{\color{green}+3z-2z} </math> <br/>
<math> = 10x+{3\over 8}y+z </math> |2=Lösungsweg|3=Lösungsweg einklappen}} <br/> <br/>
+
<math> = {\color{red}10x}{\color{blue}+{3\over 8}y}{\color{green}+z} </math> |2=Lösungsweg|3=Lösungsweg einklappen}} <br/> <br/>
  
 
| 3=Arbeitsmethode  }}
 
| 3=Arbeitsmethode  }}
  
{{Box| 1=Aufgabe 3: magisches Quadrat | 2= Die Summe jeder Zeile, Spalte und Diagonale des magischen Quadrats ergeben gleichwertige Terme, das heißt wenn du eine Zeile addierst, kommt das gleiche raus wie bei allen anderen Zeilen, Spalten und Diagonalen. Ergänze die fehlenden Terme. Nutze dazu deinen Zettel und Stift. <br/>  
+
{{Box| 1= Aufgabe 3: Magisches Rechteck| 2= Die Summen jeder Zeile, Spalte und Diagonale des magischen Rechtecks ergeben gleichwertige Terme, das heißt wenn du eine Zeile addierst, kommt das gleiche raus wie bei allen anderen Zeilen, Spalten und Diagonalen. Ergänze die fehlenden Terme. Du kannst sie direkt unten eintragen und deine Antwort überprüfen. <br/>  
[[Datei:Magisches Dreieck.png|mini|center]]
 
  
  
{{Lösung versteckt|1= Berechne zuerst die Summe der ersten Spalte. Diese Summe muss auch die Summe aller weiteren Zeilen, Spalten und Diagonalen sein | 2=Tipp zum Vorgehen | 3=Tipp ausblenden}}
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{{(!}} class="wikitable"
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{{!-}}
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{{!}}  '''                5a+5'''
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{{!}} <div class="lueckentext-quiz"> '''a-8()''' </div>
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{{!}} <div class="lueckentext-quiz">  '''3a+6()'''  </div>
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{{!-}}
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{{!}} <div class="lueckentext-quiz"> '''5a()'''  </div>
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{{!-}}
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{{!}}  '''3a-4'''
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{{!}} <div class="lueckentext-quiz"> '''5a+10()'''  </div>
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{{!}} <div class="lueckentext-quiz">  '''a-3()'''  </div>
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{{!)}}
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{{Lösung versteckt|1= Berechne zuerst die Summe der ersten Spalte. Diese Summe muss auch die Summe aller weiteren Zeilen, Spalten und Diagonalen sein. | 2=Tipp 1 | 3=Tipp ausblenden}}
  
 
{{Lösung versteckt|1=Wenn du die Summe der ersten Spalte berechnet hast, kannst du als nächstes die Summe der zweiten Zeile berechnen und in das noch auszufüllende Kästchen der zweiten Zeile den Term eintragen, der in der Summe noch fehlt, damit die Summe der ersten Spalt gleich der Summe der zweiten Zeile ist. | 2=Tipp 2 |3= Tipp ausblenden }}
 
{{Lösung versteckt|1=Wenn du die Summe der ersten Spalte berechnet hast, kannst du als nächstes die Summe der zweiten Zeile berechnen und in das noch auszufüllende Kästchen der zweiten Zeile den Term eintragen, der in der Summe noch fehlt, damit die Summe der ersten Spalt gleich der Summe der zweiten Zeile ist. | 2=Tipp 2 |3= Tipp ausblenden }}
  
 
{{Lösung versteckt|1= [[Datei:Magisches Dreieck ausgefüllt.png|mini|center]]
 
{{Lösung versteckt|1= [[Datei:Magisches Dreieck ausgefüllt.png|mini|center]]
|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}|Farbe={{Farbe|grün}} |3=Arbeitsmethode}}
+
|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}
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| 3= Arbeitsmethode | Farbe={{Farbe|grün|dunkel}} }}
  
 
===2) Terme ausmultiplizieren und faktorisieren===
 
===2) Terme ausmultiplizieren und faktorisieren===
 
====Terme ausmultiplizieren====
 
====Terme ausmultiplizieren====
{{Box | 1=Rechenregeln | 2=Das ''Ausmultiplizieren'' hat zum Ziel, eine Klammer aufzulösen. Um einen Faktor (im Bsp. 2) mit einer Klammer, in der eine Summe oder Differenz steht (im Bsp. 5 + 3), zu multiplizieren, '''muss der Faktor mit jedem Glied in der Klammer multipliziert werden''': <br />
+
{{Box | 1=Rechenregeln | 2=Das ''Ausmultiplizieren'' hat zum Ziel, eine Klammer aufzulösen. Man multipliziert einen <span style="color: green">'''Faktor'''</span> mit einer Klammer, indem man '''den Faktor mit jedem einzelnen Glied in der Klammer multipliziert.''' So wird z.B. der Faktor <math>{\color{green}2}</math> mit jedem Glied aus der Klammer <math>(5 + 3)</math> multipliziert: <br />
  
 
[[Datei:Ausmultiplizieren 1.png|400px | links | thumb ]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
 
[[Datei:Ausmultiplizieren 1.png|400px | links | thumb ]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
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Dies nennt man '''Distributivgesetz'''. Es spielt keine Rolle, ob der Faktor links oder rechts von der Klammer steht:
 
Dies nennt man '''Distributivgesetz'''. Es spielt keine Rolle, ob der Faktor links oder rechts von der Klammer steht:
  
<math>(5+3){\color{green}2} = 5 \cdot {\color{green}2} + 3\cdot {\color{green}2} = 10 + 6 = 16</math>.
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<math>(5+3) \cdot {\color{green}2} = 5 \cdot {\color{green}2} + 3\cdot {\color{green}2} = 10 + 6 = 16</math>.
  
 
Achte darauf, ob in der Klammer eine Summe oder Differenz steht, denn:
 
Achte darauf, ob in der Klammer eine Summe oder Differenz steht, denn:
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[[File:Illustration of distributive property with rectangles.svg| 500px | links | thumb]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
 
[[File:Illustration of distributive property with rectangles.svg| 500px | links | thumb]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
  
Besonders aufpassen muss man bei Minusklammern, also wenn vor der Klammer ein '''negativer Faktor''' steht. Denn dann drehen sich die Vorzeichen von jedem Glied in der Klammer um:
+
Bei Minusklammern, also wenn vor der Klammer ein '''negativer Faktor''' steht, drehen sich die Vorzeichen von jedem Glied in der Klammer um:
  
 
<math>{\color{red}-}a(b{\color{red}+}c) = {\color{red}-}ab {\color{red}-} ac</math>.
 
<math>{\color{red}-}a(b{\color{red}+}c) = {\color{red}-}ab {\color{red}-} ac</math>.
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=====Aufgabe=====
 
=====Aufgabe=====
  
{{Box | 1= Aufgabe 1: Zuordnen  | 2= In dieser Aufgabe kannst du das ''Ausmultiplizieren'' üben. Dazu sollst du jedem Klammerterm die richtige ausmultiplizierte Lösung zuordnen. Nimm dir einen Zettel für Nebenrechnungen zur Hilfe. <div class="lueckentext-quiz">
+
{{Box | 1= Aufgabe 1: Zuordnen  | 2= In dieser Aufgabe kannst du das ''Ausmultiplizieren'' üben. Ordne jedem Klammerterm die richtige ausmultiplizierte Lösung zu. Nimm dir einen Zettel für Nebenrechnungen zur Hilfe.  
  
a) <math> -a(b-c) = </math> '''<math> -ab+ac </math>''' <br />
+
{{Lösung versteckt|1=Schaue dir bei Schwierigkeiten nochmal die Beispiele aus dem Kapitel [[#Terme ausmultiplizieren|Terme ausmultiplizieren]] an.
b) <math> 4(5a+4b) = </math> '''<math> 20a+16b </math>''' <br />
+
|2=Tipp|3=Verbergen}}
c) <math> -8(a+2b) = </math> '''<math> -8a-16b </math>''' <br />
+
 
d) <math> 10(5a+6b+3c) = </math> '''<math> 50a+60b+30c </math>''' <br />
+
<div class="lueckentext-quiz">
 +
 
 +
a) <math> (5b+c+3d)\cdot a = </math> '''<math> 5ab+ac+3ad </math>''' <br />
 +
b) <math> (5a+4b)\cdot 4 = </math> '''<math> 16b+20a </math>''' <br />
 +
c) <math> -8(a-2b) = </math> '''<math> 16b-8a </math>''' <br />
 +
d) <math> 5a(b+\frac{1}{5}c+3d) = </math> '''<math> 5ab+ac+15ad </math>''' <br />
 
e) <math> (5a+10b)(\frac{1}{5}c+2d) = </math> '''<math> ac+10ad+2bc+20bd </math>''' <br />
 
e) <math> (5a+10b)(\frac{1}{5}c+2d) = </math> '''<math> ac+10ad+2bc+20bd </math>''' <br />
f) <math> \frac{1}{2}(\frac{1}{2}a+\frac{1}{3}b) = </math> '''<math> \frac{1}{4}a+\frac{1}{6}b </math>''' <br />
+
f) <math> -\frac{1}{2}(\frac{1}{2}a+\frac{1}{2}b) = </math> '''<math> -\frac{1}{4}a-\frac{1}{4}b </math>''' <br />
g) <math> -\frac{1}{4}(a+b) </math> = '''<math> -\frac{1}{4}a-\frac{1}{4}b </math>''' <br />
+
g) <math> -\frac{1}{4}(a-b) </math> = '''<math> -\frac{1}{4}a+\frac{1}{4}b </math>''' <br />
h) <math> (\frac{1}{2}a+\frac{1}{2}b)(2c+4d) </math> = '''<math> ac+2ad+bc+2bd </math>'''
+
h) <math> (\frac{1}{2}a+\frac{1}{2}b)(2c+20d) </math> = '''<math> ac+10ad+bc+10bd </math>'''
  
 
</div>
 
</div>
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=====Aufgabe=====
 
=====Aufgabe=====
{{Box | 1= Aufgabe 2: Single Choice | 2= Info: Die Teilaufgaben bauen aufeinander auf. Wenn du bei b) oder c) Probleme hast, schau dir nochmal die vorherige(n) Teilaufgabe(n) an. <br \> <br \>
+
{{Box | 1= Aufgabe 2: Wähle die richtige Antwort | 2= '''a)''' Was lässt sich sinnvollerweise ausklammern?  
a) Was lässt sich sinnvollerweise ausklammern?  
+
{{Lösung versteckt|1=Schaue dir (nochmal) die [[#Terme faktorisieren|Beispiele]] aus dem Video von Lehrer Schmidt an.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}}
 
<br \>
 
<br \>
 
<div class="multiplechoice-quiz">
 
<div class="multiplechoice-quiz">
(i) <math> 9x - 15 </math> (!5)  (3) (!9) (!x)  
+
'''(i)''' <math> 9x - 15 </math> (!<math> 5 </math>)  (<math> 3 </math>) (!<math> 9 </math>) (!<math>  x</math>) <math>  </math>
  
(ii) <math> -36 + 12x </math> (!9)  (12) (!24) (!x)  
+
'''(ii)''' <math> -36 + 12x </math> (!<math> 9 </math>)  (<math> 12 </math>) (!<math> 24 </math>) (!<math>  x</math>)  
  
(iii) <math> 5xy + 4xz + 3x </math> (!5)  (x) (!y) (!2z)
+
'''(iii)''' <math> 5xy + 4xz + 3x </math> (!<math> 5 </math>)  (<math> x </math>) (!<math> y </math>) (!<math> 2z </math>)
 
</div>
 
</div>
b) Wie sieht der erste Zwischenschritt beim Ausklammern aus? <br \>
+
'''b)''' Wie sieht der erste Zwischenschritt beim Ausklammern aus? <br \>
 +
{{Lösung versteckt|1=Schaue bei Teilaufgabe a) nach, was du ausklammerst.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}}
 
<div class="multiplechoice-quiz">
 
<div class="multiplechoice-quiz">
(i) <math> 9x - 15 </math> (<math> 3 \cdot 3x - 3 \cdot 5 </math>)  (!<math> 3 \cdot 9x - 3 \cdot 5 </math>) (!<math> 3 \cdot 3x + 3 \cdot 5 </math>) (!<math> 3 \cdot x -15 </math>)
+
'''(i)''' <math> 9x - 15 </math> (<math> 3 \cdot 3x - 3 \cdot 5 </math>)  (!<math> 3 \cdot 9x - 3 \cdot 5 </math>) (!<math> 3 \cdot 3x + 3 \cdot 5 </math>) (!<math> 3 \cdot x -15 </math>)
  
(ii) <math> -36 + 12x </math> (<math> 12 \cdot [-3] + 12 \cdot x </math>)  (!<math> 12 \cdot 3 + 12 \cdot x </math>) (!<math> 12 \cdot [-3] - 12 \cdot x </math>) (!<math> 12 \cdot [-3] + x </math>)
+
'''(ii)''' <math> -36 + 12x </math> (<math> 12 \cdot [-3] + 12 \cdot x </math>)  (!<math> 12 \cdot 3 + 12 \cdot x </math>) (!<math> 12 \cdot [-3] - 12 \cdot x </math>) (!<math> 12 \cdot [-3] + x </math>)
  
 
</div>
 
</div>
  
c) Klammere komplett aus: (Mache falls du unsicher bist die Probe)
+
'''c)''' Klammere komplett aus:
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{{Lösung versteckt|1=Schaue bei Teilaufgabe a) nach, was du ausklammerst und bei b) wie dein erster Zwischenschritt aussieht. Mache zur Überprüfung die Probe wie es im Kapitel zum [[#Terme faktorisieren|''Faktorisieren'']] erklärt ist. <br />
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|2=Tipp|3=Verbergen}}
 
<div class="multiplechoice-quiz">
 
<div class="multiplechoice-quiz">
(i) <math> 9x - 15 </math> (<math> 3 \cdot [3x - 5] </math>)  (!<math> 3 \cdot [9x - 15] </math>) (!<math> 3 \cdot [x - 5] </math>) (!<math> 3 \cdot [3x + 5] </math>)
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'''(i)''' <math> 9x - 15 </math> (<math> 3 \cdot [3x - 5] </math>)  (!<math> 3 \cdot [9x - 15] </math>) (!<math> 3 \cdot [x - 5] </math>) (!<math> 3 \cdot [3x + 5] </math>)
  
(ii) <math> -36 + 12x </math> (<math> 12 \cdot [-3 + x] </math>)  (!<math> 12 \cdot [3 + x ] </math>) (!<math> 12 \cdot [6 + 3x] </math>) (!<math> 3 \cdot [3 + x] </math>)
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'''(ii)''' <math> -36 + 12x </math> (<math> 12 \cdot [-3 + x] </math>)  (!<math> 12 \cdot [3 + x ] </math>) (!<math> 12 \cdot [6 + 3x] </math>) (!<math> 3 \cdot [3 + x] </math>)
  
(iii) <math> 5xy + 4xz + 3x </math> (!<math> x \cdot [54yz + 3]</math>)  (<math> x \cdot [5y + 4z + 3] </math>) (!<math> 2x \cdot [5y + 4z + 3]</math>) (!<math> 5 \cdot [xy + 4xz + 3x]</math>)  
+
'''(iii)''' <math> 5xy + 4xz + 3x </math> (!<math> x \cdot [54yz + 3]</math>)  (<math> x \cdot [5y + 4z + 3] </math>) (!<math> 2x \cdot [5y + 4z + 3]</math>) (!<math> 5 \cdot [xy + 4xz + 3x]</math>)  
 
</div>
 
</div>
 
| 3= Arbeitsmethode | Farbe={{Farbe|orange}} }}
 
| 3= Arbeitsmethode | Farbe={{Farbe|orange}} }}
  
====Weitere Aufgabenzum Ausmultiplizieren und Faktorisieren====
+
====Weitere Aufgaben zum Ausmultiplizieren und Faktorisieren====
  
{{Box | 1= Aufgabe 3: Lücken füllen | 2= Welche Zahl muss man einsetzen, damit die Umformung stimmt?
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{{Box | 1= Aufgabe 3: Fülle die Lücken aus | 2= Welche Zahl muss man einsetzen, damit die Umformung stimmt?
 
<div class="lueckentext-quiz">
 
<div class="lueckentext-quiz">
  
a) '''3()''' <math>  \cdot (2x + 7) = 6x + 21 </math> <br />  
+
a) '''3()''' <math>  \cdot (2x + 7) = 6x + 21 </math>  
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{{Lösung versteckt|1=Klammere die rechte Seite des Terms aus.
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|2=Tipp 1|3=Verbergen}}
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{{Lösung versteckt|1=Überlege dir dafür zunächst was du mit <math>2x</math> multiplizieren musst, damit du <math>6x</math> erhältst bzw. was du mit <math>7</math> multiplizieren musst, damit du <math>21</math> erhältst. Mache die Probe, wenn du den Platzhalter ausgefüllt hast.
 +
|2=Tipp 2|3=Verbergen}} <br />  
 
b) '''15()''' <math> \cdot x + 35 = 5 \cdot (3x + 7) </math> <br />  
 
b) '''15()''' <math> \cdot x + 35 = 5 \cdot (3x + 7) </math> <br />  
 +
{{Lösung versteckt|1=Multipliziere die rechte Seite des Terms aus.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}} <br />
 
c) <math> 4 \cdot (-3z + 2) = </math> '''-12()''' <math> \cdot z + 8 </math> <br />  
 
c) <math> 4 \cdot (-3z + 2) = </math> '''-12()''' <math> \cdot z + 8 </math> <br />  
 +
{{Lösung versteckt|1=Multipliziere die linke Seite des Terms aus.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}} <br />
 
d) <math> 9y - 15 = 3 \cdot (3y </math> '''-5()''' <math>)</math> <br />  
 
d) <math> 9y - 15 = 3 \cdot (3y </math> '''-5()''' <math>)</math> <br />  
 +
{{Lösung versteckt|1=Klammere <math>3</math> auf der linken Seite des Terms aus.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}} <br />
 
e) <math> (-24a + 42) \cdot \frac{1}{6} = </math> '''-4()''' <math> \cdot a + </math> '''7()'''
 
e) <math> (-24a + 42) \cdot \frac{1}{6} = </math> '''-4()''' <math> \cdot a + </math> '''7()'''
 +
{{Lösung versteckt|1=Multipliziere die linke Seite des Terms aus.
 +
|2=Tipp|3=Verbergen}} <br />
  
 
</div>
 
</div>
Zeile 260: Zeile 320:
 
| 3=Arbeitsmethode}}
 
| 3=Arbeitsmethode}}
  
{{Box | 1= Aufgabe 4: Pferderennen | 2= In dieser Aufgabe geht es darum, das Gelernte möglichst schnell anzuwenden, denn du trittst gegen den Computergegner an 😉 wer gewinnt das Rennen?
+
{{Box | 1= Aufgabe 4: Distributivgesetz veranschaulicht | 2= '''a)''' Wie lang ist die Strecke <math>  x </math>?<br />
{{LearningApp|width=100%|height=500px|app=13534047}}  
+
[[Datei:Knobel .jpg|500px|links]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
 
+
{{Lösung versteckt|1=Was kannst du aus dem Term <math> 30ab+12ac </math>, der den Flächeninhalt des Rechtecks beschreibt, ausklammern?
 +
{{Lösung versteckt|1=<math> 30ab+12ac={\color{green}6a} \cdot 5b + {\color{green}6a} \cdot 2c = {\color{green}6a}(5b+2c) </math>
 +
|2=Lösung zu Tipp 1|3=Verbergen}}
 +
|2=Tipp 1|3=Verbergen}}
 +
{{Lösung versteckt|1=Stelle eine Beziehung zwischen der Grafik und dem ausgeklammerten Term <math> 6a(5b+2c) </math> her. Welche Stelle des Terms repräsentiert das <math>  x </math>?
 +
{{Lösung versteckt|1=An der Grafik können wir ablesen, dass sich der Flächeninhalt für das Rechteck aus dem Term <math> 6a(x+2c) </math> ergibt. Vergleiche diesen mit dem ausgeklammerten Term <math> 6a(5b+2c) </math>.
 +
{{Lösung versteckt|1=Vergleichen wir <math> 6a({\color{green}5b}+2c) </math> mit <math> 6a({\color{green}x}+2c) </math>, so stellen wir fest, dass gilt: <math>x=5b</math>.
 +
|2=Restliche Lösung|3=Verbergen}}
 +
|2=Lösung zu Tipp 2|3=Verbergen}}
 +
|2=Tipp 2|3=Verbergen}}
 +
<div class="lueckentext-quiz">
 +
<math>  x = </math> '''5b()'''
 +
</div>
 +
'''b)''' Wie lang ist die Strecke <math>  y </math>?<br />
 +
[[Datei:Knobelaufgabe.jpg|500px|links]] <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />
 +
{{Lösung versteckt|1=Was kannst du aus dem Term <math> 49ab+49ac </math>, der den Flächeninhalt des Rechtecks beschreibt, ausklammern?
 +
{{Lösung versteckt|1=<math> 49ab+49ac={\color{green}7a} \cdot 7b + {\color{green}7a} \cdot 7c = {\color{green}7a}(7b+7c) </math> <br />
 +
Du könntest zwar auch <math>49a</math> ausklammern, allerdings würde dich das in Bezug auf die Aufgabe nicht weiterbringen. Denn in der Aufgabe sind die Seitenlängen <math>{\color{blue}7b}</math> und <math>{\color{blue}7c}</math> gegeben, die sich im Term <math>7a({\color{blue}7b}+{\color{blue}7c})</math> wiederspiegeln.
 +
|2=Lösung zu Tipp 1|3=Verbergen}}
 +
|2=Tipp 1|3=Verbergen}}
 +
{{Lösung versteckt|1=Stelle eine Beziehung zwischen der Grafik und dem ausgeklammerten Term <math> 7a(7b+7c) </math> her. Welche Stelle des Terms repräsentiert das <math>  y </math>?
 +
{{Lösung versteckt|1=An der Grafik können wir ablesen, dass sich der Flächeninhalt für das Rechteck aus dem Term <math> y(7b+7c) </math> ergibt. Vergleiche diesen mit dem ausgeklammerten Term <math> 7a(7b+7c) </math>.
 +
{{Lösung versteckt|1=Vergleichen wir <math> {\color{green}7a}(7b+7c) </math> mit <math> {\color{green}y}(7b+7c) </math>,  so stellen wir fest, dass gilt: <math>y=7a</math>.
 +
|2=Restliche Lösung|3=Verbergen}}
 +
|2=Lösung zu Tipp 2|3=Verbergen}}
 +
|2=Tipp 2|3=Verbergen}}
 +
<div class="lueckentext-quiz">
 +
<math>  y = </math> '''7a()'''
 +
</div>
 
| 3= Arbeitsmethode | Farbe={{Farbe|grün|dunkel}} }}
 
| 3= Arbeitsmethode | Farbe={{Farbe|grün|dunkel}} }}
  
 
===3) Binomische Formeln===
 
===3) Binomische Formeln===
====Einführung====
+
 
 
=====Was sind die binomischen Formeln?=====
 
=====Was sind die binomischen Formeln?=====
 
{{Box | 1=Definition | 2=Die folgenden drei Umformungen bilden die sogenannten binomischen Formeln: <br /> <br /> <br />
 
{{Box | 1=Definition | 2=Die folgenden drei Umformungen bilden die sogenannten binomischen Formeln: <br /> <br /> <br />
 
<div align="center">'''1. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />
 
<div align="center">'''1. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />
 
<div align="center">'''2. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}-{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2-2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />
 
<div align="center">'''2. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}-{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2-2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />
<div align="center">'''3. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})({\color{green}a}-{\color{blue}b}) = {\color{green}a}^2-{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />
+
<div align="center">'''3. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})({\color{green}a}-{\color{blue}b}) = {\color{green}a}^2-{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br />| 3=Merksatz}}
Diese Formeln werden dir im Laufe deiner Schulzeit immer wieder begegnen, weshalb du sie unbedingt auswendig können solltest. Falls dir dies schwer fällt, schaue dir folgendes Video dazu an ;) <br \> <br \> <div align="center">{{#ev:youtube|EYbvhWEG6kE}}</div>| 3=Merksatz}}
+
 
 
=====Herleitung der binomischen Formeln=====
 
=====Herleitung der binomischen Formeln=====
{{Box | 1=Übung: Binomische Formeln herleiten | 2=Versuche, die erste binomische Formel in deinem Heft rechnerisch herzuleiten. <br />Stelle dazu eine Gleichungskette der Form <math> (a+b)^2 = ... = a^2+2ab+b^2  </math> auf.
+
{{Box | 1=Übungsaufgabe: Binomische Formeln herleiten | 2=Versuche, die erste binomische Formel in deinem Heft rechnerisch herzuleiten. <br />Stelle dazu eine Gleichungskette der Form <math> (a+b)^2 = ... = a^2+2ab+b^2  </math> auf.
{{Lösung versteckt|1=Beginne mit dem Ausgangsterm <math>(a+b)^2</math> und schreibe die Potenz wiefolgt aus: <math>(a+b)\cdot(a+b)</math>. Dies kannst du nun nach den bekannten Regeln ausmultiplizieren.|2=Tipp|3=Tipp ausblenden}}
+
{{Lösung versteckt|1=Beginne mit dem Ausgangsterm <math>(a+b)^2</math> und schreibe die Potenz wie folgt aus: <math>(a+b)\cdot(a+b)</math>. Dies kannst du nun nach den bekannten Regeln ausmultiplizieren.|2=Tipp|3=Tipp ausblenden}}
 
{{Lösung versteckt|1= Zunächst beginnt man mit dem Ausgangsterm <div align="center"><math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2</math></div> <br /> Nun wird die Potenz ausgeschrieben <div align="center"> <math>=({\color{green}a}+{\color{blue}b})\cdot({\color{green}a}+{\color{blue}b})</math> </div> <br /> Als nächstes werden die Klammern ausmultipliziert <div align="center"> <math>={\color{green}a}{\color{green}a}+{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}{\color{green}a}+{\color{blue}b}{\color{blue}b}</math> </div> <br /> Das Kommutativgesetz (Vertauschungsgesetz) liefert das Ergebnis:  <div align="center"> <math>={\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2</math> </div>|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}
 
{{Lösung versteckt|1= Zunächst beginnt man mit dem Ausgangsterm <div align="center"><math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2</math></div> <br /> Nun wird die Potenz ausgeschrieben <div align="center"> <math>=({\color{green}a}+{\color{blue}b})\cdot({\color{green}a}+{\color{blue}b})</math> </div> <br /> Als nächstes werden die Klammern ausmultipliziert <div align="center"> <math>={\color{green}a}{\color{green}a}+{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}{\color{green}a}+{\color{blue}b}{\color{blue}b}</math> </div> <br /> Das Kommutativgesetz (Vertauschungsgesetz) liefert das Ergebnis:  <div align="center"> <math>={\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2</math> </div>|2=Lösung|3=Lösung ausblenden}}
{{Lösung versteckt|1=<math>({\color{green}(2x)}+{\color{blue}z})^2 = {\color{green}(2x)}^2+2{\color{green}(2x)}{\color{blue}z}+{\color{blue}z}^2 = 2^2x^2+2 \cdot 2xz+z^2 = 4x^2+4xz+z^2</math> |2=Anwendungsbeispiel der ersten binomischen Formel|3=Beispiel ausblenden}}| 3=Merksatz}}
+
{{Lösung versteckt|1=<math>({\color{green}(2x)}+{\color{blue}z})^2 = {\color{green}(2x)}^2+2{\color{green}(2x)}{\color{blue}z}+{\color{blue}z}^2 = 2^2x^2+2 \cdot 2xz+z^2 = 4x^2+4xz+z^2</math> |2=Anwendungsbeispiel der ersten binomischen Formel|3=Beispiel ausblenden}}| 3=Arbeitsmethode}}
{{Box|1=geometrische Herleitung|2=Neben der rechnerischen Lösung gibt es noch eine ''anschaulichere Möglichkeit'', die binomischen Formeln herzuleiten. Dies gelingt über das '''Vergleichen von Flächen'''. Ziehe in der unteren Grafik die Punkte an den Balken nach rechts oder links, um die Werte von a und b zu verändern. Beobachte, was das Vergrößern bzw. Verkleinern dieser Werte '''geometrisch''' und '''rechnerisch''' bewirkt.
+
 
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{{Box|1=Geometrische Herleitung|2=
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Neben der rechnerischen Lösung gibt es noch eine ''anschaulichere Möglichkeit'', die binomischen Formeln herzuleiten. Dies gelingt über das '''Vergleichen von Flächen'''. Ziehe die Punkte an den Balken nach rechts oder links, um die Werte von a und b zu verändern. Beobachte, was das Vergrößern bzw. Verkleinern dieser Werte '''geometrisch''' und '''rechnerisch''' bewirkt.
 
<ggb_applet id="WEEdZyfV" width="1000" height="550" border="888888" />
 
<ggb_applet id="WEEdZyfV" width="1000" height="550" border="888888" />
 
Der Flächeninhalt des großen Quadrats ist <math>(a+b)^2 </math> und damit gleich dem Ergebnis der 1. binomischen Formel. An der Zeichnung sieht man, dass sich das Quadrat aus '''vier Teilflächen''' zusammensetzt. Diese haben die Flächeninhalte <math>a^2, a \cdot b, b \cdot a, b^2 </math>. Die Fläche des Quadrats ergibt sich als '''Summe der Teilflächen''': <math>a^2+ 2ab+ b^2 </math> Das ist gerade die '''1. binomischen Formel'''.
 
Der Flächeninhalt des großen Quadrats ist <math>(a+b)^2 </math> und damit gleich dem Ergebnis der 1. binomischen Formel. An der Zeichnung sieht man, dass sich das Quadrat aus '''vier Teilflächen''' zusammensetzt. Diese haben die Flächeninhalte <math>a^2, a \cdot b, b \cdot a, b^2 </math>. Die Fläche des Quadrats ergibt sich als '''Summe der Teilflächen''': <math>a^2+ 2ab+ b^2 </math> Das ist gerade die '''1. binomischen Formel'''.
 
|3=Merksatz}}
 
|3=Merksatz}}
{{Box|1=Beachte|2=Bisher hast du lediglich die Herleitung der ersten binomischen Formel kennengelernt. Die Herleitungen der zweiten und dritten binomischen Formel erfolgen sehr ähnlich und werden hier nicht thematisiert. Falls du dich trotzdem dafür interessierst, schau doch gerne mal bei Serlo vorbei:
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https://de.serlo.org/mathe/terme-gleichungen/terme-variablen/binomische-formeln|3=Merksatz}}
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{{Box|1=Beachte|2=
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* Bisher hast du lediglich die Herleitung der '''1. binomischen Formel''' kennengelernt. Die Herleitungen der '''2. und 3. binomischen Formel''' erfolgen sehr ähnlich und werden hier nicht thematisiert. Falls du dich trotzdem dafür interessierst, schau doch gerne mal bei Serlo vorbei: https://de.serlo.org/mathe/terme-gleichungen/terme-variablen/binomische-formeln
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* Die binomischen Formeln werden dir im Laufe deiner Schulzeit immer wieder begegnen, weshalb du sie unbedingt auswendig können solltest. Falls dir dies schwer fällt, schaue dir folgendes Video dazu an.  <br \> <br \> <div align="center">{{#ev:youtube|EYbvhWEG6kE}}</div>|3=Merksatz}}
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=====Beispiele=====
 
=====Beispiele=====
{{Box|1=Anwendungsbeispiele|2=Falls du dich mit den binomischen Formeln noch nicht vertraut genug fühlst, hast du hier die Möglichkeit, anhand von einigen Beispielen dein Verständnis zu fördern. Andernfalls kannst du direkt zum Aufgabenteil übergehen :)
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{{Box|1=Anwendungsbeispiele|2=
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Falls du dich mit den binomischen Formeln noch nicht vertraut genug fühlst, hast du hier die Möglichkeit, anhand von einigen Beispielen dein Verständnis zu fördern. Andernfalls kannst du direkt zum Aufgabenteil übergehen.
 
{{Lösung versteckt|1=
 
{{Lösung versteckt|1=
 
Zur Erinnerung: <div align="center">'''1. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br \> <br \>
 
Zur Erinnerung: <div align="center">'''1. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}+{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2+2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br \> <br \>
Für a und b können verschiedene Zahlen eingesetzt werden: <br \>
+
Für <math>a</math> und <math>b</math> können verschiedene Zahlen eingesetzt werden: <br \>
 
a)<math>({\color{green}5}+{\color{blue}3})^2 = {\color{green}5}^2+2 \cdot {\color{green}5} \cdot {\color{blue}3}+{\color{blue}3}^2 = 25+30+9 = 64 (=8^2)</math> <br \> <br \>
 
a)<math>({\color{green}5}+{\color{blue}3})^2 = {\color{green}5}^2+2 \cdot {\color{green}5} \cdot {\color{blue}3}+{\color{blue}3}^2 = 25+30+9 = 64 (=8^2)</math> <br \> <br \>
Für a und b können auch andere Variablen eingesetzt werden: <br \>
+
Für <math>a</math> und <math>b</math> können auch andere Variablen eingesetzt werden: <br \>
 
b)<math>({\color{green}(uv)}+{\color{blue}w})^2 = {\color{green}(uv)}^2+2{\color{green}(uv)}{\color{blue}w}+{\color{blue}w}^2 = u^2v^2+2 \cdot uvw+w^2 </math> <br \> <br \>
 
b)<math>({\color{green}(uv)}+{\color{blue}w})^2 = {\color{green}(uv)}^2+2{\color{green}(uv)}{\color{blue}w}+{\color{blue}w}^2 = u^2v^2+2 \cdot uvw+w^2 </math> <br \> <br \>
Selbst längere Terme kann man für a und b einsetzen: <br \>
+
Selbst längere Terme kann man für <math>a</math> und <math>b</math> einsetzen: <br \>
c)<math>({\color{green}(2s+t)}+{\color{blue}u})^2 = {\color{green}(2s+t)}^2+2{\color{green}(2s+t)}{\color{blue}u}+{\color{blue}u}^2 = ... </math> <br \>
+
c)<math>({\color{green}(2s+t)}+{\color{blue}u})^2 = {\color{green}(2s+t)}^2+2{\color{green}(2s+t)}{\color{blue}u}+{\color{blue}u}^2  </math> <br \>
 
|2=Beispiele zur 1. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}
 
|2=Beispiele zur 1. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}
 
{{Lösung versteckt|1=
 
{{Lösung versteckt|1=
 
Zur Erinnerung: <div align="center">'''2. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}-{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2-2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />  
 
Zur Erinnerung: <div align="center">'''2. binomische Formel:''' <math>({\color{green}a}-{\color{blue}b})^2 = {\color{green}a}^2-2{\color{green}a}{\color{blue}b}+{\color{blue}b}^2 </math> </div> <br /> <br />  
 
a)<math>({\color{green}5x}-{\color{blue}3y})^2 = {\color{green}(5x)}^2-2{\color{green}(5x)}{\color{blue}(3y)}+{\color{blue}(3y)}^2 = 25x^2+30xy+9y^2</math> <br \> <br \>
 
a)<math>({\color{green}5x}-{\color{blue}3y})^2 = {\color{green}(5x)}^2-2{\color{green}(5x)}{\color{blue}(3y)}+{\color{blue}(3y)}^2 = 25x^2+30xy+9y^2</math> <br \> <br \>
Die Reihenfolge der Variablen in der Klammer kann manchmal verkehrt herum sein. In diesem Fall wird zunächst das Kommutativgesetz verwendet, <u>bevor</u> die binomische Formel angewendet wird: <br />
+
Die Reihenfolge der Variablen in der Klammer kann manchmal anders herum sein. In diesem Fall wird zunächst das Kommutativgesetz verwendet, <u>bevor</u> die binomische Formel angewendet wird: <br />
b)<math>(-{\color{blue}2}+{\color{green}w})^2 = ({\color{green}w}-{\color{blue}2})^2 = {\color{green}w}^2-2{\color{green}w}{\color{blue}(2)}+{\color{blue}2}^2 = w^2-4w+4</math> <br \> <br \>
+
b)<math>(-{\color{blue}2}+{\color{green}w})^2 = ({\color{green}w}-{\color{blue}2})^2 = {\color{green}w}^2-2{\color{green}w}{\color{blue}2}+{\color{blue}2}^2 = w^2-4w+4</math> <br \> <br \>
 +
Alternativ kann auch direkt die 1. binomische Formel angewendet werden:
 +
<math>(-{\color{blue}2}+{\color{green}w})^2 = (-{\color{blue}2})^2+2{\color{blue}(-2)}{\color{green}w}+{\color{green}w}^2 = 4-4w+w^2 = w^2-4w+4</math> <br \> <br \>
 
c)<math>({\color{green}ab}-{\color{blue}4t})^2 = {\color{green}(ab)}^2-2{\color{green}(ab)}{\color{blue}(4t)}+{\color{blue}(4t)}^2 = a^2b^2-2(ab)(4t)+4^2t^2 = a^2b^2-8abt+16t^2</math> <br \>|2=Beispiele zur 2. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}
 
c)<math>({\color{green}ab}-{\color{blue}4t})^2 = {\color{green}(ab)}^2-2{\color{green}(ab)}{\color{blue}(4t)}+{\color{blue}(4t)}^2 = a^2b^2-2(ab)(4t)+4^2t^2 = a^2b^2-8abt+16t^2</math> <br \>|2=Beispiele zur 2. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}
 
{{Lösung versteckt|1=
 
{{Lösung versteckt|1=
Zeile 308: Zeile 405:
 
c) <math>({\color{green}(3x)}+{\color{blue}\sqrt{2}})({\color{green}(3x)}-{\color{blue}\sqrt{2}}) = {\color{green}(3x)}^2-{\color{blue}(\sqrt{2})}^2 = 9x^2-2 </math> <br /> <br />  
 
c) <math>({\color{green}(3x)}+{\color{blue}\sqrt{2}})({\color{green}(3x)}-{\color{blue}\sqrt{2}}) = {\color{green}(3x)}^2-{\color{blue}(\sqrt{2})}^2 = 9x^2-2 </math> <br /> <br />  
 
|2=Beispiele zur 3. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}|3=Hervorhebung1}}
 
|2=Beispiele zur 3. binomischen Formel|3=Beispiele ausblenden}}|3=Hervorhebung1}}
====Aufgabenteil====
 
  
{{Box | 1=Aufgabe 1: Welche binomische Formel?| 2=Ordne den Term der entsprechenden binomischen Formel zu.|3=Arbeitsmethode| Farbe={{Farbe|orange}} }}
+
====Aufgaben====
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{{Box|1=Aufgabe 1: Welche binomische Formel?|2= Ordne zu.
 
<div class="zuordnungs-quiz">
 
<div class="zuordnungs-quiz">
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{{{!}}
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{{!}} 1. binomische Formel {{!}}{{!}} <math forcemathmode="png">(x+19)^2</math> {{!}}{{!}} <math forcemathmode="png">({3\over 4}+p)^2</math> {{!}}{{!}} <math forcemathmode="png">(1{,}34+\sqrt{5})^2</math>
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{{!}}-
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 +
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 +
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 +
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+
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|-
 
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|-
 
|Das ist keine binomische Formel||<math forcemathmode="png">(4+7)(5-7)</math>||<math forcemathmode="png">(5+7)^{1\over 2}</math>||<math forcemathmode="png">s+3^2</math>
 
|}
 
  
</div>
 
 
{{Box | 1=Aufgabe 2: Nächste Runde rückwärts (..ärts, ärts..)| 2=
 
{{Box | 1=Aufgabe 2: Nächste Runde rückwärts (..ärts, ärts..)| 2=
Tom möchte die binomischen Formeln lieber rückwärts verwenden. Leider weiß er nicht wirklich wie. Kannst du ihm helfen? Trage dazu die korrekten Werte ein.| 3=Arbeitsmethode}}
+
Tom möchte die binomischen Formeln lieber rückwärts verwenden. Leider weiß er nicht wirklich wie. Kannst du ihm helfen? Notiere den Rechnungsweg in dein Heft und trage die korrekten Werte unten ein.
[[Datei:CrangerKirmes05.jpg|mini|center|Alle einsteigen bitte]]{{#ev:soundcloud|https://soundcloud.com/arno-741163433/kirmes-rekommandeur|200|center}}
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[[Datei:CrangerKirmes05.jpg|mini|center|Alle einsteigen bitte]]
 
<div class="lueckentext-quiz">
 
<div class="lueckentext-quiz">
  
a)<math> 225+30a+a^2 = (</math>'''15()'''<math>+</math>'''a()'''<math>)^2 </math> <br />
+
a) <math> 225+30a+a^2 = (</math>'''15()'''<math>+</math>'''a()'''<math>)^2 </math> <br />
b)<math> 9a^2-16b^2 = (</math>'''3a()'''<math>+</math>'''4b()'''<math>)\cdot ( </math>'''3a()'''<math>-</math>'''4b()''') <br />
+
b) <math> 9a^2-16b^2 = (</math>'''3a()'''<math>+</math>'''4b()'''<math>)\cdot ( </math>'''3a()'''<math>-</math>'''4b()''') <br />
c)<math> 81u^2-36u+4 = (</math>'''9u()'''<math>-</math>'''2()'''<math>)^2 </math> <br />
+
c) <math> 81u^2-36u+4 = (</math>'''9u()'''<math>-</math>'''2()'''<math>)^2 </math> <br />
d)<math> 4m^2+28m+49 = (</math>'''2m()'''<math>+</math>'''7()'''<math>)^2 </math> <br />
+
d) <math> 4m^2+28m+49 = (</math>'''2m()'''<math>+</math>'''7()'''<math>)^2 </math> <br />
e)<math> 64y^2-160yz+100z^2 = (</math>'''8y()'''<math>-</math>'''10z()'''<math>)^2 </math> <br />
+
e) <math> 64y^2-160yz+100z^2 = (</math>'''8y()'''<math>-</math>'''10z()'''<math>)^2 </math> <br />
f)<math> 36u^2-289w^2 = (</math>'''6u()'''<math>+</math>'''17w()'''<math>)\cdot ( </math>'''6u()'''<math>-</math>'''17w()''') <br />
+
f) <math> 36u^2-121w^2 = (</math>'''6u()'''<math>+</math>'''11w()'''<math>)\cdot ( </math>'''6u()'''<math>-</math>'''11w()''') <br />
  
 
</div>  
 
</div>  
{{Box | 1=Aufgabe 3: Natüürlich| 2=Gegeben sind nun allgemein zwei aufeinander folgende ''natürliche'' Zahlen <math> a </math> und <math> b </math> mit  
+
{{Lösung versteckt|1=
 +
'''Klammere aus'''. Falls du dir unsicher bist, mache die Probe. Du kannst auch [[#Terme faktorisieren|hier]] noch einmal vorbeischauen.
 +
Schaue dir auch noch einmal die [[#Was sind die binomischen Formeln?|binomischen Formeln]] an und entscheide, '''wann''' du '''welche''' Formel anwenden kannst.|2=Tipp 1|3=Tipp ausblenden}}
 +
{{Lösung versteckt|1=
 +
Wir suchen die passende binomische Formel für den Term <math> 9x^2-6xy+y^2 </math>.
 +
Die  Anzahl der Summanden bzw. Minuenden geben uns Auskunft darüber, welche binomische Formel wir anwenden können. In diesem Fall haben wir '''zwei Summanden''' und '''einen Minuenden'''. Dies stimmt mit der '''2. binomischen Formel''' überein: <br />
 +
<div align="center"> <math>(a-b)^2 = a^2-2ab+b^2 </math>. Unsere binomische Formel hat also die Form <math>(a-b)^2 </math>. </div> <br />
 +
Nun müssen wir noch a und b herausfinden. Wir wissen, dass <math> a^2 = 9x^2 </math> und <math> b^2 = y^2 </math>.
 +
Nun ziehen wir aus diesen Ausdrücken die Wurzel, um a und b zu erhalten: <br />
 +
<div align="center"> <math> a = \sqrt{a^2} = \sqrt{9x^2} = 3x </math> und <math> b = \sqrt{b^2} = \sqrt{y^2} = y </math>. </div>
 +
Also lautet die binomische Formel <math> (3x-y)^2 </math>.
 +
<br /> <br />
 +
Probe:<div align="center"> <math> ({\color{green}3x}-{\color{blue}y})^2 = {\color{green}(3x)}^2-2 \cdot {\color{green}3x}{\color{blue}y}+{\color{blue}y}^2 = 9x^2-6xy+y^2 </math>. </div> <br />
 +
Das Vorgehen für die 1. und 3. binomische Formel erfolgt sehr ähnlich. Falls du trotzdem Probleme beim Lösen der Aufgabe hast, siehe dir Tipp 2 an.|2=Beispiel|3=Beispiel verbergen}}
 +
{{Lösung versteckt|1=
 +
* Bei '''drei Summanden''' wendest du die '''1. binomische Formel''' an.
 +
* Bei '''zwei Summanden und einem Minuenden''' wendest du die '''2. binomische Formel''' an.
 +
* Bei '''einem Summanden und einem Minuenden''' wendest du die '''3. binomische Formel''' an.|2=Tipp 2|3=Tipp ausblenden}}| 3=Arbeitsmethode}}
 +
 
 +
{{Box | 1=Aufgabe 3: Warum ist das so?| 2=
 +
Gegeben sind nun allgemein zwei aufeinanderfolgende ''natürliche'' Zahlen <math> a </math> und <math> b </math> mit  
 
<math> b = a-1 </math>. <br />
 
<math> b = a-1 </math>. <br />
 
Begründe unter Verwendung einer binomischen Formel, dass die folgende Rechenregel immer stimmt: <br />
 
Begründe unter Verwendung einer binomischen Formel, dass die folgende Rechenregel immer stimmt: <br />
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{{Lösung versteckt|1= Bilde eine Gleichungskette <math> a^2-b^2 = ... = a+b </math>  |2=Tipp 1|3=Tipp verbergen}}
 
{{Lösung versteckt|1= Bilde eine Gleichungskette <math> a^2-b^2 = ... = a+b </math>  |2=Tipp 1|3=Tipp verbergen}}
 
{{Lösung versteckt|1= Verwende bei der Umformung die dritte binomische Formel. |2=Tipp 2|3=Tipp verbergen}}
 
{{Lösung versteckt|1= Verwende bei der Umformung die dritte binomische Formel. |2=Tipp 2|3=Tipp verbergen}}
 +
{{Lösung versteckt|1= Setze für <math> b = a-1 </math> ein. |2=Tipp 3|3=Tipp verbergen}}
 
{{Lösung versteckt|1=
 
{{Lösung versteckt|1=
 
Zunächst wird die 3. binomische Formel ausgenutzt: <div align="center"><math>a^2-b^2 = (a-b)(a+b)</math></div> <br /> Dann wird für <math> b = a-1 </math> eingesetzt: <div align="center"> <math>= (a-(a-1))(a+(a-1)) </math> </div> <br /> Nun die erste Klammer auflösen: <div align="center"> <math>= 1 \cdot (a+(a-1))</math> </div> <br /> Schließlich für <math> a-1 = b </math> einsetzen:  <div align="center"> <math>= 1 \cdot (a+(b)) = a+b </math> </div>
 
Zunächst wird die 3. binomische Formel ausgenutzt: <div align="center"><math>a^2-b^2 = (a-b)(a+b)</math></div> <br /> Dann wird für <math> b = a-1 </math> eingesetzt: <div align="center"> <math>= (a-(a-1))(a+(a-1)) </math> </div> <br /> Nun die erste Klammer auflösen: <div align="center"> <math>= 1 \cdot (a+(a-1))</math> </div> <br /> Schließlich für <math> a-1 = b </math> einsetzen:  <div align="center"> <math>= 1 \cdot (a+(b)) = a+b </math> </div>
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Alternativ:
 
Alternativ:
<math> a^2-b^2 = (a+b)(a-b) = (a+b) \cdot 1 = a+b </math>.
+
<math> a^2-b^2 = (a+b)(a-b) = (a+b) \cdot 1 = a+b </math>
 +
oder:
 +
<math> a^2-b^2 = a^2-(a-1)^2 = a^2-(a^2-2a+1) = a^2-a^2+2a-1 = 2a-1 = a+(a-1) = a+b </math>
  
 
  |2= Lösung|3= Lösung verbergen}}|3=Arbeitsmethode|Farbe={{Farbe|grün|dunkel}} }}
 
  |2= Lösung|3= Lösung verbergen}}|3=Arbeitsmethode|Farbe={{Farbe|grün|dunkel}} }}

Aktuelle Version vom 16. Dezember 2020, 13:05 Uhr

Info

In diesem Lernpfadkapitel lernst du Grundlagen über Terme und binomische Formeln kennen. Im ersten Teil geht es darum, Terme zusammenzufassen. Danach wiederholst du das Ausmultiplizieren und Faktorisieren und im letzten Teil die binomischen Formeln. Lege dir für die Aufgaben Zettel und Stifte bereit. Bei den Aufgaben unterscheiden wir folgende Typen:

  • In Aufgaben, die orange gefärbt sind, kannst du grundlegende Kompetenzen wiederholen und vertiefen.
  • Aufgaben in blauer Farbe sind Aufgaben mittlerer Schwierigkeit.
  • Und Aufgaben mit grünem Streifen sind Knobelaufgaben.
Viel Erfolg!

1) Terme zusammenfassen

Einführung

Rechenregeln

Terme enthalten unterschiedliche Rechenoperationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Manche Teile von Termen kann man zusammenfassen, um so den Term zu vereinfachen. Beachte dabei:

Beim Zusammenfassen von Summen gilt:
Nur gleiche Variablen in der gleichen Potenz dürfen zusammengefasst werden.
Beispiele:
1)


2)


Hier konnten nur die beiden Teile mit zusammengefasst werden, da alle anderen Variablen unterschiedlich sind bzw. in einer anderen Potenz vorkommen.

3)

Tipp: Es kann helfen die gleichen Potenzen und Variablen farblich zu markieren.


Beim Zusammenfassen von Produkten gilt:
Es können auch Teile mit unterschiedlichen Potenzen oder Variablen zusammengefasst werden.
Beispiel:
4)




Beachte die Vorzeichen der Faktoren.




Beachte außerdem: Punkt- vor Strichrechnung, die Klammer geht immer vor.

Beispiel:
5)

Aufgaben

Aufgabe 1: Wer wird Millionär?



Wenn du dir bei manchen Antworten unsicher bist, schau noch einmal oben in den Rechenregeln nach.


Aufgabe 2: Rechenaufgaben

Fasse die folgenden Terme zusammen. Nutze dazu deinen Zettel und Stift, um die Rechenwege und Lösungen aufzuschreiben.

a)

Denke an die Rechenregel "Punkt vor Strich".






b)

Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen.






c)

Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen.






d)

Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Denke dabei an die Regel "Punkt vor Strich". Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen.






e)

Sortiere zuerst die Variablen, fasse dann gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen.




f)

Löse zuerst die Klammern auf, sortiere dann die Variablen und fasse gleiche Variablen zusammen. Farbliche Markierungen wie in den Beispielen können dir helfen.
Vergiss nicht: Punkt- vor Strichrechnung. Die Klammer geht immer vor.







g)

Löse zuerst die Klammern auf, ordne dann die Summanden nach ihren Variablen. Mache danach noch die Brüche gleichnamig um alles zusammenfassen zu können.









Aufgabe 3: Magisches Rechteck

Die Summen jeder Zeile, Spalte und Diagonale des magischen Rechtecks ergeben gleichwertige Terme, das heißt wenn du eine Zeile addierst, kommt das gleiche raus wie bei allen anderen Zeilen, Spalten und Diagonalen. Ergänze die fehlenden Terme. Du kannst sie direkt unten eintragen und deine Antwort überprüfen.


5a+5
a-8()
3a+6()
a+2 3a+1
5a()
3a-4
5a+10()
a-3()



Berechne zuerst die Summe der ersten Spalte. Diese Summe muss auch die Summe aller weiteren Zeilen, Spalten und Diagonalen sein.
Wenn du die Summe der ersten Spalte berechnet hast, kannst du als nächstes die Summe der zweiten Zeile berechnen und in das noch auszufüllende Kästchen der zweiten Zeile den Term eintragen, der in der Summe noch fehlt, damit die Summe der ersten Spalt gleich der Summe der zweiten Zeile ist.
Magisches Dreieck ausgefüllt.png

2) Terme ausmultiplizieren und faktorisieren

Terme ausmultiplizieren

Rechenregeln

Das Ausmultiplizieren hat zum Ziel, eine Klammer aufzulösen. Man multipliziert einen Faktor mit einer Klammer, indem man den Faktor mit jedem einzelnen Glied in der Klammer multipliziert. So wird z.B. der Faktor mit jedem Glied aus der Klammer multipliziert:

Ausmultiplizieren 1.png






Dies nennt man Distributivgesetz. Es spielt keine Rolle, ob der Faktor links oder rechts von der Klammer steht:

.

Achte darauf, ob in der Klammer eine Summe oder Differenz steht, denn:

.

Die gleichen Rechenregeln gelten für Variablen:

.

Das Distributivgesetz kann man sich auch anhand von Flächen mit den Seitenlängen a, b und c veranschaulichen:

Illustration of distributive property with rectangles.svg








Bei Minusklammern, also wenn vor der Klammer ein negativer Faktor steht, drehen sich die Vorzeichen von jedem Glied in der Klammer um:

.

.

Hierfür gilt:
ergibt:
ergibt:

ergibt:

Zwei Summen (oder Differenzen) werden miteinander multipliziert, indem man jeden Summanden der ersten Klammer mit jedem Summanden der zweiten Klammer multipliziert:

Ausmultiplizieren 2.png






.

.

.

.
Aufgabe
Aufgabe 1: Zuordnen

In dieser Aufgabe kannst du das Ausmultiplizieren üben. Ordne jedem Klammerterm die richtige ausmultiplizierte Lösung zu. Nimm dir einen Zettel für Nebenrechnungen zur Hilfe.

Schaue dir bei Schwierigkeiten nochmal die Beispiele aus dem Kapitel Terme ausmultiplizieren an.

a)
b)
c)
d)
e)
f)
g) =
h) =

Terme faktorisieren

Rechenregeln
Beim Faktorisieren (auch genannt: Ausklammern) geht es genau umgekehrt wie beim Ausmultiplizieren darum, etwas in einer Klammer zusammenzufassen. Wie das funktioniert, erklärt dir Lehrer Schmidt in folgendem Video:




Um zu überprüfen, ob du richtig faktorisiert hast, kannst du eine Probe durchführen, indem du deinen faktorisierten Term ausmultiplizierst und schaust, ob der Ursprungsterm herauskommt.

Du faktorisierst:

Nun prüfst du dein Ergebnis, indem du das Ergebnis ausmultiplizierst:

Da der Ursprungsterm herauskommt, stimmt dein Ergebnis.
Aufgabe
Aufgabe 2: Wähle die richtige Antwort

a) Was lässt sich sinnvollerweise ausklammern?

Schaue dir (nochmal) die Beispiele aus dem Video von Lehrer Schmidt an.


(i) (!) () (!) (!)

(ii) (!) () (!) (!)

(iii) (!) () (!) (!)

b) Wie sieht der erste Zwischenschritt beim Ausklammern aus?

Schaue bei Teilaufgabe a) nach, was du ausklammerst.

(i) () (!) (!) (!)

(ii) () (!) (!) (!)

c) Klammere komplett aus:

Schaue bei Teilaufgabe a) nach, was du ausklammerst und bei b) wie dein erster Zwischenschritt aussieht. Mache zur Überprüfung die Probe wie es im Kapitel zum Faktorisieren erklärt ist.

(i) () (!) (!) (!)

(ii) () (!) (!) (!)

(iii) (!) () (!) (!)

Weitere Aufgaben zum Ausmultiplizieren und Faktorisieren

Aufgabe 3: Fülle die Lücken aus

Welche Zahl muss man einsetzen, damit die Umformung stimmt?

a) 3()

Klammere die rechte Seite des Terms aus.
Überlege dir dafür zunächst was du mit multiplizieren musst, damit du erhältst bzw. was du mit multiplizieren musst, damit du erhältst. Mache die Probe, wenn du den Platzhalter ausgefüllt hast.

b) 15()

Multipliziere die rechte Seite des Terms aus.

c) -12()

Multipliziere die linke Seite des Terms aus.

d) -5()

Klammere auf der linken Seite des Terms aus.

e) -4() 7()

Multipliziere die linke Seite des Terms aus.


Aufgabe 4: Distributivgesetz veranschaulicht

a) Wie lang ist die Strecke ?

Knobel .jpg


















Was kannst du aus dem Term , der den Flächeninhalt des Rechtecks beschreibt, ausklammern?

Stelle eine Beziehung zwischen der Grafik und dem ausgeklammerten Term her. Welche Stelle des Terms repräsentiert das ?

An der Grafik können wir ablesen, dass sich der Flächeninhalt für das Rechteck aus dem Term ergibt. Vergleiche diesen mit dem ausgeklammerten Term .

Vergleichen wir mit , so stellen wir fest, dass gilt: .

5b()

b) Wie lang ist die Strecke ?

Knobelaufgabe.jpg


















Was kannst du aus dem Term , der den Flächeninhalt des Rechtecks beschreibt, ausklammern?


Du könntest zwar auch ausklammern, allerdings würde dich das in Bezug auf die Aufgabe nicht weiterbringen. Denn in der Aufgabe sind die Seitenlängen und gegeben, die sich im Term wiederspiegeln.

Stelle eine Beziehung zwischen der Grafik und dem ausgeklammerten Term her. Welche Stelle des Terms repräsentiert das ?

An der Grafik können wir ablesen, dass sich der Flächeninhalt für das Rechteck aus dem Term ergibt. Vergleiche diesen mit dem ausgeklammerten Term .

Vergleichen wir mit , so stellen wir fest, dass gilt: .

7a()

3) Binomische Formeln

Was sind die binomischen Formeln?
Definition

Die folgenden drei Umformungen bilden die sogenannten binomischen Formeln:


1. binomische Formel:


2. binomische Formel:


3. binomische Formel:

Herleitung der binomischen Formeln
Übungsaufgabe: Binomische Formeln herleiten

Versuche, die erste binomische Formel in deinem Heft rechnerisch herzuleiten.
Stelle dazu eine Gleichungskette der Form auf.

Beginne mit dem Ausgangsterm und schreibe die Potenz wie folgt aus: . Dies kannst du nun nach den bekannten Regeln ausmultiplizieren.
Zunächst beginnt man mit dem Ausgangsterm

Nun wird die Potenz ausgeschrieben

Als nächstes werden die Klammern ausmultipliziert

Das Kommutativgesetz (Vertauschungsgesetz) liefert das Ergebnis:


Geometrische Herleitung

Neben der rechnerischen Lösung gibt es noch eine anschaulichere Möglichkeit, die binomischen Formeln herzuleiten. Dies gelingt über das Vergleichen von Flächen. Ziehe die Punkte an den Balken nach rechts oder links, um die Werte von a und b zu verändern. Beobachte, was das Vergrößern bzw. Verkleinern dieser Werte geometrisch und rechnerisch bewirkt.

GeoGebra
Der Flächeninhalt des großen Quadrats ist und damit gleich dem Ergebnis der 1. binomischen Formel. An der Zeichnung sieht man, dass sich das Quadrat aus vier Teilflächen zusammensetzt. Diese haben die Flächeninhalte . Die Fläche des Quadrats ergibt sich als Summe der Teilflächen: Das ist gerade die 1. binomischen Formel.


Beachte
  • Bisher hast du lediglich die Herleitung der 1. binomischen Formel kennengelernt. Die Herleitungen der 2. und 3. binomischen Formel erfolgen sehr ähnlich und werden hier nicht thematisiert. Falls du dich trotzdem dafür interessierst, schau doch gerne mal bei Serlo vorbei: https://de.serlo.org/mathe/terme-gleichungen/terme-variablen/binomische-formeln
  • Die binomischen Formeln werden dir im Laufe deiner Schulzeit immer wieder begegnen, weshalb du sie unbedingt auswendig können solltest. Falls dir dies schwer fällt, schaue dir folgendes Video dazu an.

Beispiele
Anwendungsbeispiele

Falls du dich mit den binomischen Formeln noch nicht vertraut genug fühlst, hast du hier die Möglichkeit, anhand von einigen Beispielen dein Verständnis zu fördern. Andernfalls kannst du direkt zum Aufgabenteil übergehen.

Zur Erinnerung:
1. binomische Formel:


Für und können verschiedene Zahlen eingesetzt werden:
a)

Für und können auch andere Variablen eingesetzt werden:
b)

Selbst längere Terme kann man für und einsetzen:

c)
Zur Erinnerung:
2. binomische Formel:


a)

Die Reihenfolge der Variablen in der Klammer kann manchmal anders herum sein. In diesem Fall wird zunächst das Kommutativgesetz verwendet, bevor die binomische Formel angewendet wird:
b)

Alternativ kann auch direkt die 1. binomische Formel angewendet werden:

c)
Zur Erinnerung:
3. binomische Formel:


a)

Es spielt keine Rolle, ob zuerst die Summe oder die Differenz erscheint (Assoziativgesetz):
b)

c)